PXA255资料——Xscale 255软硬件参考设计__浙江大学计算机学院

深圳市亿道电子技术有限公司 0755-83474891/2/3/4/5/6 Emdoor Electronic & Technology Co.,LTD. Http: www.emdoor.com Email: info@emdoor.com Xscale 255软硬件 参考设计方案 （浙江大学计算机学院） 深圳市亿道电子技术有限公司 2004-07-09 深圳市亿道电子技术有限公司 0755-83474891/2/3/4/5/6 Emdoor Electronic & Technology Co.,LTD. Http: www.emdoor.com Email: info@emdoor.com Xscale 255 软硬件实验平台 一. Intel Xscale 255 芯片介绍 可开发项目 语音系统、车载系统、工业控制、电力信息网关、嵌入式监控系统、通讯终端、控制终 端、消费电子、多媒体、视频、音频等。 Intel PXA255 处理介绍 英特尔Xscale PXA255是一种十分先进的嵌入式处理器，采用XScale核心，频率为200～ 400MHz，加强了微处理器速度的管理，加快了多媒体处理的速度，并支持 802.11b 及蓝牙技 术、USB 接口，采用 PBGA 封装方式。其主要针对下一代高性能的 PDA 市场，支持视频流、 MP3、无线互联网存取以及其他边缘领先技术。这些组件可以提高使用了这些芯片的整机的 整体性能在存储方面，PXA255 将支持 Secure Digital 和 CompactFlash 扩展技术，它还有 电源管理功能，这个功能可以根据处理器所执行的任务来调节它的耗电量。缓存都达到了 64KB，并都整合了内存控制器、LCD(液晶显示器)控制器和扩展控制器等。 XScale 处理器会结合市场上一些有特殊标准的产品，同时采用相关的应用程序。这样 可使 OEM 制造商控制外存储介质和多媒体管理器的发展，从而以更低成本生产手持式设备。 而且这些装置具有延长电池组寿命功能，更利于运行丰富的多媒体应用程序。另外英特尔的 微型结构还可被高带宽的 PCI 所利用，这样可给内存控制器和网络接口提供一个高整合 低能耗的 I/O 输出与网络传输。 XScale 工作情况 在它的支线目标缓冲区中，每个条目都包含一个支线指令地址，而支线指令则和目标地 址联合起来，这样就得到了支线指令的一个历史记录。当历史记录被记录到 1/4 状态时，支 线目标缓冲区就可通过 15 个协助处理器激活或关闭。如果支线的指令在支线目标缓冲区中 被选中，则指令会在支线目标的地址上被引出，在任何情况下，历史记录都会自动升级。 XScale 的高速指令缓存（I-Cache） 包含高利用率的多重码片段或全部程序，在核心频率允许情况下，对核心进行指令存取。 而数据高速缓存（D-Cache）可以包含高利用率的数据，如查寻和过滤系数。XScale 可以 快速地响应正常的 IRQ 和 FIQ 中断请求。处理器界面使用 32 位总线，它支持后者的紧密联 合和平稳运行，还可支持多条指令同时运行。 XScale 的容错性能： 当一个主机系统上的 XScale 某一部分在运行程序出错时，就可以允许容错单位的应用 程序运行并消除错误，它可允许容错程序发现错误，并终止其继续运行。容错程序运行后会 出现指令中断、数据中断、程序中断、外部除错中断等现象。如果在一次正常运行中突然停 深圳市亿道电子技术有限公司 0755-83474891/2/3/4/5/6 Emdoor Electronic & Technology Co.,LTD. Http: www.emdoor.com Email: info@emdoor.com 止，容错应用程序可以自动检查和修改系统核心的状态。然后，容错应用程序会重新自动运 行。 XScale 的发展和未来 XScale 是下一代 StrongARM 芯片的发展基础。基于 XScale 技术开发的微处理器，可用 于手机、便携式终端（PDA）、网络存储设备、骨干网（BackBone）路由器等。该新型微处 理器架构经过专门设计，核心采用了英特尔先进的 0.18μm 工艺技术制造。它具备低功耗特 性，适用范围从 0.1mW～1.6W。同时，它的时钟工作频率将接近 1GHz。 XScale 与 StrongARM 相比，可大幅降低工作电压并且获得更高的性能。具体来讲，在目前的 StrongARM 中，在 1.5V下可以获得166MHz的工作频率，在2.0V下可以获得233MHz的工作频率；而采用XScale 后，在 0.75V 时工作频率达到 150MHz，在 1.0V 时工作频率可以达到 400MHz，在 1.65V 下工 作频率则可高达 800MHz。当在 0.75V 下以 50MHz 的工作频率运行时，其功耗相当于用一只 5 号电池连续工作一个星期。 最后，超低功率与高性能的组合使英特尔 XScale 非常适用于互 联网接入设备，这些产品包括网络和 I/O 处理器。网络基础设施制造商可使用 XScale 核心 来提高新一代路由器和交换机的密度、编程能力和处理能力。 二. 亿道 Xscale 255 软硬件实验平台简介： 亿道电子提供的 Xscale 255 软硬件实验平台已经得到 Intel 的认可和介绍： http://www.intel.com/cn/gb/wireless/case/index_3.htm 英特尔亚太区无线技术发展中心经理朱京甬说：“英特尔®PCA 为无线手持设备的开发 商提供了优异的技术平台。我们很高兴地看到亿道电子基于英特尔 PCA 为本地的用户提供各 种开发工具、软硬件设计方案以及良好的系统级服务，以帮助他们更快地了解英特尔 PCA， 从而加快其产品开发和上市的速度。” 亿道电子 CEO 钟景维：“亿道电子做为英特尔紧密合作的第三方合作厂商，长期以来一 直致力于英特尔嵌入式处理器的开发、调试、底层软硬件参考设计等解决方案。从传统的 X86 架构到最新的 IXP、IOP、XScale 处理器等，亿道电子都在不断为国内客户提供完善的 开发工具、调试系统、参考设计方案以及服务，专注\专业\协作\创新是我们亿道电子的理 念。英特尔的巨大号召力以及中国市场巨大的潜力让我们看到了美好前景。” 三. 亿道 Xscale 255 软硬件实验平台所提供的功能模块： 此平台提供极其丰富的软硬件资源，可以让用户从以太网，音频解码，USB 接口，红外 深圳市亿道电子技术有限公司 0755-83474891/2/3/4/5/6 Emdoor Electronic & Technology Co.,LTD. Http: www.emdoor.com Email: info@emdoor.com 接口，触摸 LCD 等外设对芯片进行系统级评估及设计参考、实验。用户也可以通过扩展接口， 连接自己的关键电路板，测试自己的关键电路与处理器之间的处理性能。 此平台对于用户自己底层系统的设计也有重要的意义，硬件原理图、设备驱动代码、交 叉编译环境、BootLoader 的源代码可以大大地加速软硬件工程师的开发设计。同时，也极 大地解决项目研发中软硬件开发不同步的问题，让软件人员在项目初期就可以展开实际的工 作。也为初学者提供了健壮的学习平台。另外，上层的嵌入式浏览器、媒体播放器、图形用 户界面都为客户上层应用提供了众多的参考。 z Linux 2.4.18 开发包参数 硬件部分 Super255B开发板上集成有： 处理器： Intel Xscale PXA255 (400MHz) 内存： Samsung SDRAM 64M 闪存： Intel Strata Flash 32M 以太网口驱动：LAN CS8900a 10BaseT 音频驱动： Audio AC’ 97 显示驱动： Display 6.4” TFT LCD 触摸屏驱动： ADS7843 实时钟驱动： RTC4513 红外驱动： HSDL3600 接口： 以太网口 1个 串口： 2个 JTAG调试口： 1个 USB口： 1个（Slave） PCMCIA： 1 Slot CF： 1 Slot MMC： 1 Slot 扩展接口： 120 pin Connector for GPIO, 数据和地址总线 键盘： 8 Key Button 原理图：提供 软件部分 操作系统： Linux Kernel 2.4.18(source code) TCP/IP协议栈： Linux TCP/IP 1.0 for NET4.0(source code) 工具链： GNU for X-Super255 (可执行代码) 调试工具： GDB Server for XSUPER255(source code) 深圳市亿道电子技术有限公司 0755-83474891/2/3/4/5/6 Emdoor Electronic & Technology Co.,LTD. Http: www.emdoor.com Email: info@emdoor.com JTAG下载工具： Jflash-X-Super255(source code+可执行代码) Bootloader: Blob for X-Super255(source code) 驱动程序： 网口： CS8900a LAN Device Driver(source code) 音频： AC’ 97 Device Driver(source code) 显示： Frame Buffer Device Driver(source code) 触摸屏： ADS7843 Touch Screen Device Driver(source code) 实时钟： RTC 4513 Device Driver(source code) 红外端口驱动 (source code) PCMCIA接口驱动 (source code) 串口驱动 (source code) USB驱动 (source code) 键盘驱动 (source code) 应用程序： 图形用户界面GUI X-Server (TinyX for X-Super255) 嵌入式浏览器上网 MP3播放器 媒体播放器 802．11无线通讯 CF接口扩展大储存器 窗口菜单定制 游戏 主机端应用程序：TFTP Server, (安装程序) BOOTP Server (安装程序) z WinCE.net 4.2（最新版 WinCE）开发包参数 硬件平台同 Linux。 软件部分： Item Description O/S Microsoft Windows CE .NET 4.2 CS8900 Ethernet AC97 streo audio Frame buffer(6.4” TFT LCD) ADS7843 (Touch screen) USB Active Sync PCMCIA CF IrDA Device Driver MMC 深圳市亿道电子技术有限公司 0755-83474891/2/3/4/5/6 Emdoor Electronic & Technology Co.,LTD. Http: www.emdoor.com Email: info@emdoor.com z 媒体播放器 z 使用 IE上网 z 同步数据传输 z 其他诸多应用由Wince提供 此软硬件设计平台附件： USB线，串口线，网口线，JTAG下载线 5V直流电源 用户手册 实物照片： 整套产品全貌 深圳市亿道电子技术有限公司 0755-83474891/2/3/4/5/6 Emdoor Electronic & Technology Co.,LTD. Http: www.emdoor.com Email: info@emdoor.com 总之，此软硬件设计平台为客户评估芯片、完成自己软硬件设计、学习 Xscale 在 Linux 或 者 WinCE 下的开发有重要意义。 四. 关于亿道电子： 亿道电子技术有限公司是一家富有朝气、勇于创新又兼有深厚的技术积累与行业经验的 正在高速成长的高科技企业。亿道公司深刻了中国嵌入式行业的实际现状，结合自身优 势，不断探索和创新，必将成为信息技术领域中最好的也是最全面的系统方案提供商。 亿道总部在深圳，在上海、北京、香港有分支机构。 亿道的服务 提供嵌入式实时多任务操作系统，集成开发（编译）环境，开发板，在线仿真器，ROM 仿真器，编程器以及各种技术方案和技术服务。 我们为嵌入式领域的开发人员提供各种的开发方案，提供最为完善的售前，售中，售 后服务，客户群涉及通讯、工业控制及自动化、医疗仪器仪表、消费类电子产品、军方、航 空航天等众多领域。提供的方案从高性能的软件开发平台，嵌入式软件产品：代码自动生成 工具，代码仿真环境，实时在线仿真器，调试器，RTOS（实时多任务操作系统），支持Motorola、 Intel、AMD、IDT、MIPS、ARM等不同系列处理器。 LCD：Linux GUI 深圳市亿道电子技术有限公司 0755-83474891/2/3/4/5/6 Emdoor Electronic & Technology Co.,LTD. Http: www.emdoor.com Email: info@emdoor.com 亿道合作伙伴 包括 Intel、AMD、Philips、Samsung、Lynuxworks、Sophia、Ashling、Paradigm等十几 家国外知名厂商。 亿道理念 专注（Focus） 公司将长期专注于高科技领域，致力于整合先进的嵌入式硬件、软件平台，软件测试， 为客户服务。 专业 (Expert) 成为所在领域的行家里手，熟悉客户方案需求，了解客户的需求，以专业的精神，为客 户提供专业化的服务。 协作（Cooperation） 坚持开放与合作的原则。与业界上下游厂商精诚合作，互惠互利，共同努力为客户创造 更大的价值。 创新（Innovation） 具备创新精神的团队，创新的技术与应用方案，创新的市场策略，创新的管理模式，创 造性地满足用户多样的需求。 深圳市亿道电子技术有限公司 总部：深圳市深南大道 6013号中国有色大厦 506室 电子邮件: info@emdoor.com 电 话: +86-755-83474891/2/3/4/5/6 传 真: +86-755-83474895 公司主页: www.emdoor.com 上海分部：上海市普陀区金沙江路 1066号申汉商务大厦 C座 1103 电 话: +86-21-62650520,62643621 传 真: +86-21-59191894 北京分部：北京市海淀区知春路 22号知音商务写字楼 512室 电 话：+86-10-62375506,62375508 传 真：+86-10-62376767